KR20210048817A - 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 - Google Patents

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Abstract

지하철을 이용하는 승객에게 객실 이용자 현황 및 안내 서비스를 제공하여 승객 밀도를 분산시키고, 이를 통해 지하철 이용에 편리함을 도모할 수 있도록 한 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법에 관한 것으로서, 비콘 신호를 송신하는 모바일 기기에서 지하철 객실내에서 비콘을 발생하면, 지하철 객실에 설치된 비콘 스캐너에서 지하철 객실 내부에서 발생하는 비콘 신호를 수신하여 승객 정보를 생성하고, 지하철에 설치된 블루투스 게이트웨이에서 비콘 스캐너로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망을 통해 지하철 서비스 서버로 전송하면, 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기로 전송해주어, 지하철 이용자가 지하철을 편리하게 그리고 더욱 쾌적한 상태에서 이용할 수 있게 된다.

Description

비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법{Subway Guidance System and Method Using Beacons}
본 발명은 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 지하철을 이용하는 승객에게 객실 이용자 현황 및 안내 서비스를 제공하여 승객 밀도를 분산시키고, 이를 통해 지하철 이용에 편리함을 도모할 수 있도록 한 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법에 관한 것이다.
지하철 이용 시, 사용자는 객실 내의 승객 혼잡 상황을 모르고 이용하는 경우가 대부분이다. 동일한 지하철에서도 객실마다 승객 혼잡 상황이 다를 수 있다. 예컨대, 어떤 객실에는 승객이 많이 있을 수 있으며, 동일한 지하철에서 다른 객실에는 승객이 상대적으로 적을 수도 있다.
지하철에서 객실을 이동하는 경우, 다른 승객과 부딪히는 등의 불편이 있어서, 대부분의 승객은 자신이 탑승한 객실을 대부분 유지하고 있다.
따라서 지하철 탑승 이전에 해당 지하철의 객실 혼잡상황을 사전에 알고 있다면 지하철 이용을 더욱 편리하고 쾌적하게 이용할 수 있을 것이다.
교통 시설 안내 서비스 질 개선을 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 은 비콘 송신기에서 비콘 신호를 송신하면 사용자는 모바일 폰을 이용하여 비콘 신호를 수신하고 이를 교통 안내 서비스 서버에 전송하는 데이터스트리밍 방식의 교통 서비스가 이루어진다. 이를 통해, 지하철 역사, 버스 정류장, 공항 터미널 등에서 각 내부에서의 위치에 따른 교통 시설 안내 서비스 질 개선은 물론 공공 확대를 위한 연계를 통해 최적의 경로를 제공한다.
이러한 종래기술은 사용자의 모바일 기기에서 비콘 신호를 수신하여 교통 안내 서비스 서버에 정보를 전송하는 방식이므로, 사용자가 교통 서비스를 받기 위해서는 모바일 기기를 이용하여 데이터를 제공하고 서비스를 요청해야 하는 불편함이 있다. 또한, 교통 시설을 위한 경로 안내 서비스는 제공해주는 것은 가능하나, 지하철과 같은 대중교통에서 객실의 승객 혼잡 현황을 제공해주지는 못하여, 지하철 이용 승객이 더욱 편리하게 지하철 객실을 선택하는 데 전혀 도움을 주지 못하는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 10-1917055(2018.11.02. 등록)(비콘을 이용한 근거리 위치 센싱 기반 교통 서비스 제공 시스템 및 그 방법)
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 지하철 탑승에 따른 불편함 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 지하철을 이용하는 승객에게 객실 이용자 현황 및 안내 서비스를 제공하여 승객 밀도를 분산시키고, 이를 통해 지하철 이용에 편리함을 도모할 수 있도록 한 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 지하철을 이용하는 승객에게 개실 이용자 현황 및 안내 서비스를 제공하여 객실의 혼잡을 분산시켜 편리함을 추구할 수 있도록 한 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "비콘을 이용한 지하철 안내시스템"은, 지하철 객실 내부에서 비콘 신호를 발생하며, 지하철 안내 앱을 통해 지하철 객실 현황정보 및 환승 안내서비스를 받는 모바일 기기; 상기 지하철 객실에서 상기 모바일 기기로부터 송신되는 비콘 신호를 수신하고, 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하여 출력하는 비콘 스캐너; 상기 비콘 스캐너로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망을 통해 지하철 서비스 서버로 전송하는 블루투스 게이트웨이; 상기 무선망을 통해 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기로 전송해주는 지하철 서비스 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 지하철 서비스 서버는 상기 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하되, 모바일 기기의 현재 위치 정보를 기반으로 객실 혼잡도가 낮은 객실까지 경로 안내 정보를 제공해주는 것을 특징으로 한다.
상기에서 모바일 기기는 비콘 신호를 송신할 수 있는 전자 승차권을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기에서 비콘 스캐너는 상기 모바일 기기로부터 송신된 비콘 신호(Adv.신호)를 수신하는 저전력 블루투스(BLE); 상기 저전력 블루투스를 통해 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하고, 생성한 승객 정보를 랜(LAN) 통신을 통해 상기 블루투스 게이트웨이로 전송하는 이더넷(ETHERNET)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 지하철 서비스 서버는 상기 블루투스 게이트웨이로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 수신하고, 수신한 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하는 객실 이용자 정보 생성부; 상기 객실 이용자 정보를 기초로 사용자의 현재 위치 기반에 근거하여 혼잡도가 낮은 객실까지의 경로 정보를 생성하는 경로 정보 생성부; 상기 객실 이용자 정보와 상기 경로 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 모바일 기기에 전송해주는 서비스정보 전송부; 객실 혼잡 정보와 객실 이용자 정보와 지도 정보 및 경로 생성 알고리즘이 내장된 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 블루투스 게이트웨이는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 상기 지하철 서비스 서버에 제공해줄 수 있다.
상기 지하철 서비스 서버는 상기 비콘 스캐너 상태정보를 기초로 비콘 스캐너 점검정보를 생성하는 비콘 스캐너 점검정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 객실 이용자 정보는 객실 혼잡도 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "비콘을 이용한 지하철 안내방법"은, (a) 비콘 신호를 송신하는 모바일 기기에서 비콘을 발생하는 단계; (b) 지하철 객실에 설치된 비콘 스캐너에서 지하철 객실 내부에서 발생하는 비콘 신호를 수신하여 승객 정보를 생성하는 단계; (c) 지하철에 설치된 블루투스 게이트웨이에서 상기 비콘 스캐너로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망을 통해 지하철 서비스 서버로 전송하는 단계; (d) 상기 지하철 서비스 서버에서 상기 블루투스 게이트웨이로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기로 전송해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (d)단계의 지하철 서비스 서버는 상기 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하되, 모바일 기기의 현재 위치 정보를 기반으로 객실 혼잡도가 낮은 객실까지 경로 안내 정보를 제공해주는 것을 특징으로 한다.
상기에서 블루투스 게이트웨이는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 상기 지하철 서비스 서버에 제공해주는 것을 특징으로 한다.
상기에서 지하철 서비스 서버는 비콘 스캐너 상태정보를 기초로 비콘 스캐너 점검 정보를 생성하여 관리자 단말로 전송해주는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 지하철을 이용하는 승객에게 객실 이용자 현황 및 안내 서비스를 제공하여 승객 밀도를 분산시키고, 이를 통해 지하철 이용에 편리함을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 지하철을 이용하는 승객에게 개실 이용자 현황 및 안내 서비스를 제공하여 객실의 혼잡을 분산시킬 수 있어, 지하철 이용에 편리함을 도모해주는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 실시 예 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 전체 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 실시 예 구성도로서, 모바일 기기(101 - 103)(600), 비콘 스캐너(201 - 204), 블루투스 게이트웨이(300), 무선망(400), 지하철 서비스 서버(500) 및 모바일 기기(600)를 포함할 수 있다.
모바일 기기(101 - 103)(600)는 지하철 객실(1) 내부에서 비콘 신호(Adv.신호)를 발생하며, 지하철 안내 앱(App)을 통해 지하철 객실 현황 정보 및 환승 안내서비스를 받는 사용자 기기를 의미한다.
여기서 모바일 기기(101 - 103)(600)는 4개만 도시하였으나, 이것은 설명의 편의를 위해 한정하여 도시한 것으로서, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제공하는 지하철 이용자 정보나 경로 정보를 받기 위한 지하철 안내 앱을 설치한 모든 모바일 기기로 확장 가능함을 당해 분야의 통상의 기술을 가진 사람이라면 자명하다 할 것이다. 모바일 기기는 스마트폰과 같이 교통카드를 대체할 수 있으며 비콘 신호를 발생할 수 있는 전자승차권이 저장된 기기로서, 저전력 블루투스(BLE)와 무선 통신 프로토콜(LTE, 5G, 기타)을 포함하는 통신기기이다.
모바일 기기(101 - 103)(600)는 지하철 객실(1) 내에서는 비콘으로서 작용하고, 지하철을 탑승하기 이전에는 객실 이용자 정보와 경로 정보를 받는 수단으로 활용될 수 있다. 비콘으로 작용하는 모바일 기기와 지하철 안내 서비스를 받는 모바일 기기는 동일하거나 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 사용자가 모바일 기기를 이용하여 지하철을 탑승하기 이전에 지하철 안내 서비스를 받고, 이후 지하철에 탑승하여 비콘신호를 발생하면 동일한 모바일 기기이며, 지하철에 탑승하지 않고 지하철 안내 서비스만 받거나 지하철 객실 내에서 비콘으로만 동작할 경우, 서로 상이한 모바일 기기이다.
비콘 스캐너(201 - 204)는 상기 지하철 객실(1)에서 상기 모바일 기기(101 -103)로부터 송신되는 비콘 신호를 수신하고, 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하여 출력하는 역할을 한다.
이러한 비콘 스캐너(201 -204)는 상기 모바일 기기(101 -103)로부터 송신된 비콘 신호(Adv.신호)를 수신하는 저전력 블루투스(BLE), 상기 저전력 블루투스를 통해 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하고, 생성한 승객 정보를 랜(LAN) 통신을 통해 상기 블루투스 게이트웨이(300)로 전송하는 이더넷(ETHERNET)을 포함할 수 있다.
블루투스 게이트웨이(BLE GATEWAY)(300)는 상기 비콘 스캐너(201 - 204)로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망(400)을 통해 지하철 서비스 서버(500)로 전송하는 역할을 한다.
이러한 블루투스 게이트웨이(300)는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 상기 지하철 서비스 서버(500)에 전송할 수 있다.
블루투스 게이트웨이(300)는 비콘 스캐너(201 - 204)와 LAN 통신을 통해 비콘 신호를 수집하기 위한 이더넷(ETHERNET), 수집한 객실 혼잡 정보를 무선 데이터로 만들어 상기 무선망(400)을 통해 지하철 서비스 서버(500)에 전송하는 무선 모뎀을 포함할 수 있다. 무선 모뎀은 LTE 모뎀, 5G 모뎀으로 구현할 수 있다.
지하철 서비스 서버(500)는 상기 무선망(400)을 통해 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기(600)로 전송해주는 역할을 한다.
이러한 지하철 서비스 서버(500)는 상기 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하되, 모바일 기기(600)의 현재 위치 정보를 기반으로 객실 혼잡도가 낮은 객실까지 경로 안내 정보를 제공해줄 수 있다.
상기 지하철 서비스 서버(500)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 수신하는 수신부(501), 수신부(501)를 통해 수신한 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하는 객실 이용자 정보 생성부(502), 상기 객실 이용자 정보를 기초로 사용자의 현재 위치 기반에 근거하여 혼잡도가 낮은 객실까지의 경로 정보를 생성하는 경로 정보 생성부(503), 상기 객실 이용자 정보와 상기 경로 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 모바일 기기에 전송해주는 서비스정보 전송부(504), 객실 혼잡 정보와 객실 이용자 정보와 지도 정보 및 경로 생성 알고리즘이 내장된 데이터베이스(DB)(506)를 포함한다. 여기서 객실 이용자 정보는 객실 혼잡도 정보를 포함할 수 있다. 객실 혼잡도 정보는 사전에 객실에 이용자를 탑승시킨 후 고객 만족도 조사 등을 통해 생성할 수 있으며, 이는 %로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 현재 객실 승객 수를 기준 혼잡도 정보와 비교하여 높은지 아니면 낮은지의 차이를 이용하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 그 차이의 크기를 이용하여 객실 혼잡도 정보를 %로 생성할 수 있다. 객실에 100명의 승객이 탑승할 경우를 적절한 탑승 상황으로 판단하고, 120명이 탑승하면 객실 혼잡도 정보는 120%가 되며, 50명이 타면 객실 혼잡도 정보는 50%가 된다.
또한, 상기 지하철 서비스 서버(500)는 상기 비콘 스캐너 상태정보를 기초로 비콘 스캐너 점검정보를 생성하고, 생성한 비콘 스캐너 점검정보를 관리자 단말로 전송하는 비콘 스캐너 점검정보 생성부(505)를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 사용자의 모바일 기기(101 -103)(600)를 이용하여 지하철 서비스를 위한 객실 이용자 정보를 생성하여 사용자에게 전송해주는 방법과 사용자가 모바일 기기(600)를 이용하여 지하철 서비스 정보를 요청하고, 이를 통해 객실을 선택하여 탑승하는 방법으로 대별된다.
전자의 방법은, 비콘 신호의 발신이 가능한 교통카드 대체용 전자승차권을 설치한 모바일 기기(101 -103)를 휴대하고 지하철의 객실(1)에 탑승을 하면, 지하철 객실(1)의 소정 위치에 설치된 비콘 스캐너(201 - 204)에서 비콘 신호를 수신한다. 여기서 비콘 스캐너(201 - 204)는 비콘 리더기라고 할 수 있다.
여기서 지하철 객실(201 - 204)에 설치된 모든 비콘 스캐너는 동일한 구성으로 이루어져 동일한 작용을 하므로, 이하 설명의 편의를 위해 하나의 비콘 스캐너(201)에 대해서만 설명하기로 한다.
비콘 스캐너(201)는 상기 지하철 객실(1)에서 저전력 블루투스(BLE)를 이용하여 상기 모바일 기기(101)로부터 송신된 비콘 신호(Adv.신호)를 수신한다. 이어 이더넷(ETHERNET)에서 상기 저전력 블루투스(BLE)를 통해 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하고, 생성한 승객 정보를 랜(LAN) 통신을 통해 블루투스 게이트웨이(300)로 전송한다. 여기서 비콘 스캐너(201)는 승객 정보의 전송시 자신의 고유정보(예를 들어, 호선 정보(1호 - 9호선), 객실 정보(1-1 ~ 10-4), ID(설치 위치 정보))를 포함하여 승객 정보를 블루투스 게이트웨이(300)로 전송한다. 여기서 실시간 통신에 따른 데이터 낭비와 전력 낭비 등을 방지하기 위해서, 비콘 스캐너(201)는 일정 시간 동안(예를 들어, 10초)을 주기로 비콘 신호를 수신하고, 이를 블루투스 게이트웨이(300)로 전송할 수 있다. 여기서 하나의 지하철 객실에는 적어도 하나 이상의 비콘 스캐너가 설치될 수 있다.
블루투스 게이트웨이(BLE GATEWAY)(300)는 이더넷을 이용하여 비콘 스캐너(201 - 204)와 LAN 통신을 하여 비콘 신호 즉, 승객 정보를 수집하고, 무선 모뎀에서 객실별로 수집한 승객 정보를 객실별 객실 혼잡 정보로 만들어 무선망(400)을 통해 지하철 서비스 서버(500)에 전송한다. 여기서 블루투스 게이트웨이(300)는 지하철의 소정 위치에 설치될 수 있는 데, 하나의 지하철 차량에 하나의 블루투스 게이트웨이가 설치될 수 있다. 즉, 객실 1의 객실 혼잡 정보, 객실 2의 객실 혼잡 정보와 같은 방식으로 지하철 차량의 모든 객실별로 객실 혼잡 정보를 생성하여 전송한다.
여기서 본 발명의 다른 특징으로서, 블루투스 게이트웨이(300)는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 생성하여 상기 지하철 서비스 서버(500)에 전송할 수 있다. 즉, 비콘 스캐너가 일정 주기로 승객 수집 정보를 전송하면 이는 정상상태의 비콘 스캐너로 판단하고, 일정 시간 이내에 승객 수집 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너는 비정상상태의 비콘 스캐너로 판단한다. 그리고 판단한 정보를 이용하여 비콘 스캐너의 상태정보를 생성하여 상기 지하철 서비스 서버(500)에 전송한다.
지하철 서비스 서버(500)는 상기 무선망(400)을 통해 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성한다.
즉, 지하철 서비스 서버(500)의 수신부(501)는 상기 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 수신하여 데이터베이스(506)에 저장한다. 아울러 객실 이용자 정보 생성부(502)는 수신부(501)를 통해 수신한 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성한다. 여기서 객실 이용자 정보는 객실 혼잡도 정보를 포함할 수 있다. 객실 혼잡도 정보는 사전에 객실에 이용자를 탑승시킨 후 고객 만족도 조사 등을 통해 생성할 수 있으며, 이는 %로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 현재 객실 승객 수를 기준 혼잡도 정보와 비교하여 높은지 아니면 낮은지의 차이를 이용하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 그 차이의 크기를 이용하여 객실 혼잡도 정보를 %로 생성할 수 있다. 예컨대, 객실에 100명의 승객이 탑승할 경우를 적절한 탑승상황으로 판단하고, 120명이 탑승하면 객실 혼잡도 정보는 120%가 되며, 50명이 타면 객실 혼잡도 정보는 50%가 된다. 객실 혼잡도 정보가 120%는 혼잡한 상황이고, 140%는 매우 혼잡한 상황이며, 50%는 한가한 상태의 승객 탑승상황을 나타낸다.
이러한 지하철 차량별, 객실별 객실 이용자 정보를 생성하여 데이터베이스(506)에 저장한다. 여기서 객실 이용자 정보는 지하철에 설치된 블루투스 게이트웨이(300)로부터 새로운 정보가 수신될때마다 갱신될 수 있다.
후자의 방법으로서 지하철을 이용하고자 하는 사용자가 모바일 기기(600)를 이용하여 지하철 안내 앱을 실행하고 위치 정보를 제공하면서 객실 이용자 정보를 요청한다. 이때, 사용자는 역명과 호선 정보를 제공하고 지하철 이동 방향을 선택할 수 있다. 위치 정보를 기반으로 자동으로 역을 자동으로 추적할 수 있으며, 역추적을 통해 지하철 호선 정보도 자동으로 추적할 수 있으나, 사용자가 입력하는 방식일 경우 전체 시스템의 구성을 단순화할 수 있는 장점이 있으므로, 본 발명에서는 두 가지 방식 모두 가능하나 사용자가 역명이나 호선을 선택하는 것으로 가정한다.
지하철 서비스 서버(500)의 객실 이용자 정보 생성부(502)는 사용자가 요청한 역명과 호선에 대응하는 객실 이용자 정보를 데이터베이스(506)로부터 검색하여 객실 이용자 정보를 추출한다. 여기서 객실 이용자 정보는 현재시간 기준으로 지하철 이동방향을 이용하여 앞으로 해당 역에 도착 예정인 지하철에 대하여 정보를 제공해주는 것이 바람직하다. 여기서 사용자는 도착시각을 선택하여 다수의 지하철의 객실 이용자 정보를 확인할 수 있다.
아울러 상기 추출한 객실 이용자 정보와 현재 사용자의 위치를 기반으로 경로정보 생성부(503)는 사용자가 가장 편리하게 해당 지하철에 환승을 할 수 있는 경로 정보(환승 정보)를 생성한다. 예컨대, 경로 정보는 도착 예정인 지하철의 객실 혼잡도가 가장 낮은 객실 위치를 탐색하고, 이를 지하철 역사의 지도 정보와 현재 사용자의 위치 정보를 매핑하여 경로 정보를 생성한다.
이어, 서비스정보 전송부(504)는 추출한 객실 이용자 정보와 경로 정보를 지하철 서비스 안내를 요청한 모바일 기기(600)로 전송한다.
따라서 지하철 이용자는 자신이 탑승하고자 하는 도착 예정인 지하철의 객실 혼잡도를 지하철 탑승 이전에 미리 확인할 수 있으며, 경로 정보를 이용하여 편리하게 해당 객실 위치로 이동하여 탑승 또는 환승을 할 수 있게 된다.
이렇게 지하철 객실에 대하여 승객 분산을 하면, 지하철을 이용하는 승객에게 더욱 쾌적한 객실 환경을 제공할 수 있어, 지하철 이용자의 편리함을 추구해줌은 물론 최적의 객실 환경을 제공해줄 수 있어, 지하철 이용 승객의 유치를 도모할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 지하철 서비스 서버(500)는 상기와 같이 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송되는 비콘 스캐너 상태정보를 이용하여, 비콘 스캐너 점검정보를 생성하고, 생성한 비콘 스캐너 점검정보를 관리자 단말로 전송하여 신속하게 이상이 발생한 비콘 스캐너를 점검하도록 하여 유지보수에 편리함을 도모해줄 수도 있다.
즉, 비콘 스캐너 점검정보 생성부(505)는 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송되는 비콘 스캐너 상태정보 즉, 비정상 상태정보를 이용하여 비콘 스캐너 점검정보를 생성한다. 그리고 생성한 비콘 스캐너 점검정보를 관리자 단말로 전송하여 신속하게 이상이 발생한 비콘 스캐너를 유지보수할 수 있도록 도모해주게 되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 "비콘을 이용한 지하철 안내방법"을 보인 흐름도로서, 도 1 내지 도 3에 도시한 비콘을 이용한 지하철 안내시스템을 이용하여 지하철 안내 정보를 제공해주기 위한 방법으로서, (a) 비콘 신호를 송신하는 모바일 기기(101 - 103)에서 비콘을 발생하는 단계(S101), (b) 지하철 객실에 설치된 비콘 스캐너(201 - 204)에서 지하철 객실 내부에서 발생하는 비콘 신호를 수신하여 승객 정보를 생성하는 단계(S102), (c) 지하철에 설치된 블루투스 게이트웨이(300)에서 상기 비콘 스캐너(201 - 204)로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망(400)을 통해 지하철 서비스 서버(500)로 전송하는 단계(S103 - S105, S106, S107, S108), (d) 상기 지하철 서비스 서버(500)에서 상기 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기(600)로 전송해주는 단계(S110)를 포함한다.
상기 (d)단계의 지하철 서비스 서버(500)는 상기 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하되, 모바일 기기(600)의 현재 위치 정보를 기반으로 객실 혼잡도가 낮은 객실까지 경로 안내 정보를 제공해줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 "비콘을 이용한 지하철 안내방법"은 (e) 비콘 스캐너 상태정보를 기초로 비콘 스캐너 점검 정보를 생성하여 관리자 단말로 전송해주는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비콘을 이용한 지하철 안내방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 사용자의 모바일 기기(101 -103)(600)를 이용하여 지하철 서비스를 위한 객실 이용자 정보를 생성하여 사용자에게 전송해주는 방법과 사용자가 모바일 기기(600)를 이용하여 지하철 서비스 정보를 요청하고, 이를 통해 객실을 선택하여 탑승하는 방법으로 대별된다.
전자의 방법은, 단계 S101과 같이 비콘 신호의 발신이 가능한 교통카드 대체용 전자승차권을 설치한 모바일 기기(101 -103)를 휴대하고 지하철의 객실(1)에 탑승을 하면, 모바일 기기(101 - 103)에서 비콘이 송신되며, 단계 S102에서 지하철 객실(1)의 소정 위치에 설치된 비콘 스캐너(201 - 204)에서 비콘 신호를 수신한다. 여기서 비콘 스캐너(201 - 204)는 비콘 리더기라고 할 수 있다.
비콘 스캐너(201)는 상기 지하철 객실(1)에서 저전력 블루투스(BLE)를 이용하여 상기 모바일 기기(101)로부터 송신된 비콘 신호(Adv.신호)를 수신한다.
이어 단계 S103에서 이더넷(ETHERNET)에서 상기 저전력 블루투스(BLE)를 통해 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하고, 생성한 승객 정보를 랜(LAN) 통신을 통해 블루투스 게이트웨이(300)로 전송한다. 여기서 비콘 스캐너(201)는 승객 정보의 전송시 자신의 고유정보(예를 들어, 호선 정보(1호 - 9호선), 객실 정보(1-1 ~ 10-4), ID(설치 위치 정보))를 포함하여 승객 정보를 블루투스 게이트웨이(300)로 전송한다. 여기서 실시간 통신에 따른 데이터 낭비와 전력 낭비 등을 방지하기 위해서, 비콘 스캐너(201)는 일정 시간 동안(예를 들어, 10초)을 주기로 비콘 신호를 수신하고, 이를 블루투스 게이트웨이(300)로 전송할 수 있다. 여기서 하나의 지하철 객실에는 적어도 하나 이상의 비콘 스캐너가 설치될 수 있다.
블루투스 게이트웨이(BLE GATEWAY)(300)는 단계 S104에서 이더넷을 이용하여 모든 비콘 스캐너(201 - 204)와 LAN 통신을 하여 비콘 신호 즉, 승객 정보를 수집하고, 단계 S105에서 무선 모뎀에서 객실별로 수집한 승객 정보를 객실별 객실 혼잡 정보로 만들어 무선망(400)을 통해 지하철 서비스 서버(500)에 전송한다. 여기서 블루투스 게이트웨이(300)는 지하철의 소정 위치에 설치될 수 있는 데, 하나의 지하철 차량에 하나의 블루투스 게이트웨이가 설치될 수 있다. 즉, 객실 1의 객실 혼잡 정보, 객실 2의 객실 혼잡 정보와 같은 방식으로 지하철 차량의 모든 객실별로 객실 혼잡 정보를 생성하여 전송한다.
이때, 모든 객실의 승객 정보를 수집하지 못하면 단계 S106으로 이동하여 일정 시간(예를 들어, 30초) 동안 더 객실의 승객 정보를 수집하고, 이때 모든 객실의 승객 정보가 수집되면, 단계 S107로 이동하여 무선 모뎀에서 객실별로 수집한 승객 정보를 객실별 객실 혼잡 정보로 만들어 무선망(400)을 통해 지하철 서비스 서버(500)에 전송한다.
일정시간 더 객실의 승객 정보를 수집한 결과, 이때에도 모든 객실의 승객 정보를 수집하지 못한 경우에는, 단계 S108과 같이 수집한 객실의 승객 정보만을 지하철 서비스 서버(500)로 전송한다. 여기서 블루투스 게이트웨이(300)는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 생성하여 상기 지하철 서비스 서버(500)에 전송할 수 있다. 즉, 비콘 스캐너가 일정 주기로 승객 수집 정보를 전송하면 이는 정상상태의 비콘 스캐너로 판단하고, 일정 시간 이내에 승객 수집 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너는 비정상상태의 비콘 스캐너로 판단한다. 그리고 판단한 정보를 이용하여 비콘 스캐너의 상태정보를 생성하여 상기 지하철 서비스 서버(500)에 전송한다.
지하철 서비스 서버(500)는 상기 무선망(400)을 통해 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 데이터베이스에 저장한다.
즉, 지하철 서비스 서버(500)의 수신부(501)는 상기 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 수신하여 데이터베이스(506)에 저장한다. 아울러 객실 이용자 정보 생성부(502)는 수신부(501)를 통해 수신한 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성한다. 여기서 객실 이용자 정보는 객실 혼잡도 정보를 포함할 수 있다. 객실 혼잡도 정보는 사전에 객실에 이용자를 탑승시킨 후 고객 만족도 조사 등을 통해 생성할 수 있으며, 이는 %로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 현재 객실 승객 수를 기준 혼잡도 정보와 비교하여 높은지 아니면 낮은지의 차이를 이용하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 그 차이의 크기를 이용하여 객실 혼잡도 정보를 %로 생성할 수 있다. 예컨대, 객실에 100명의 승객이 탑승할 경우를 적절한 탑승상황으로 판단하고, 120명이 탑승하면 객실 혼잡도 정보는 120%가 되며, 50명이 타면 객실 혼잡도 정보는 50%가 된다. 객실 혼잡도 정보가 120%는 혼잡한 상황이고, 140%는 매우 혼잡한 상황이며, 50%는 한가한 상태의 승객 탑승상황을 나타낸다.
이러한 지하철 차량별, 객실별 객실 이용자 정보를 생성하여 데이터베이스(506)에 저장한다. 여기서 객실 이용자 정보는 지하철에 설치된 블루투스 게이트웨이(300)로부터 새로운 정보가 수신될때마다 갱신될 수 있다.
다음으로, 후자의 방법으로서 단계 S109에서 지하철을 이용하고자 하는 사용자가 모바일 기기(600)를 이용하여 지하철 안내 앱을 실행하고 위치 정보를 제공하면서 객실 이용자 정보를 요청한다. 이때, 사용자는 역명과 호선 정보를 제공하고 지하철 이동 방향을 선택할 수 있다. 위치 정보를 기반으로 자동으로 역을 자동으로 추적할 수 있으며, 역추적을 통해 지하철 호선 정보도 자동으로 추적할 수 있으나, 사용자가 입력하는 방식일 경우 전체 시스템의 구성을 단순화할 수 있는 장점이 있으므로, 본 발명에서는 두 가지 방식 모두 가능하나 사용자가 역명이나 호선을 선택하는 것으로 가정한다.
지하철 서비스 서버(500)의 객실 이용자 정보 생성부(502)는 사용자가 요청한 역명과 호선에 대응하는 객실 이용자 정보를 데이터베이스(506)로부터 검색하여 객실 이용자 정보를 추출한다. 여기서 객실 이용자 정보는 현재시간 기준으로 지하철 이동방향을 이용하여 앞으로 해당 역에 도착 예정인 지하철에 대하여 정보를 제공해주는 것이 바람직하다. 여기서 사용자는 도착시각을 선택하여 다수의 지하철의 객실 이용자 정보를 확인할 수 있다.
아울러 상기 추출한 객실 이용자 정보와 현재 사용자의 위치를 기반으로 경로정보 생성부(503)는 사용자가 가장 편리하게 해당 지하철에 환승을 할 수 있는 경로 정보(환승 정보)를 생성한다. 예컨대, 경로 정보는 도착 예정인 지하철의 객실 혼잡도가 가장 낮은 객실 위치를 탐색하고, 이를 지하철 역사의 지도 정보와 현재 사용자의 위치 정보를 매핑하여 경로 정보를 생성한다.
이어, 서비스정보 전송부(504)는 추출한 객실 이용자 정보와 경로 정보를 지하철 서비스 안내를 요청한 모바일 기기(600)로 전송한다.
따라서 지하철 이용자는 자신이 탑승하고자 하는 도착 예정인 지하철의 객실 혼잡도를 지하철 탑승 이전에 미리 확인할 수 있으며, 경로 정보를 이용하여 편리하게 해당 객실 위치로 이동하여 탑승 또는 환승을 할 수 있게 된다.
이렇게 지하철 객실에 대하여 승객 분산을 하면, 지하철을 이용하는 승객에게 더욱 쾌적한 객실 환경을 제공할 수 있어, 지하철 이용자의 편리함을 추구해줌은 물론 최적의 객실 환경을 제공해줄 수 있어, 지하철 이용 승객의 유치를 도모할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 지하철 서비스 서버(500)는 단계 S110에서 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송되는 비콘 스캐너 상태정보를 이용하여, 비콘 스캐너 점검정보를 생성하고, 생성한 비콘 스캐너 점검정보를 관리자 단말로 전송하여 신속하게 이상이 발생한 비콘 스캐너를 점검하도록 하여 유지보수에 편리함을 도모해줄 수도 있다.
즉, 비콘 스캐너 점검정보 생성부(505)는 블루투스 게이트웨이(300)로부터 전송되는 비콘 스캐너 상태정보 즉, 비정상 상태정보를 이용하여 비콘 스캐너 점검정보를 생성한다. 그리고 생성한 비콘 스캐너 점검정보를 관리자 단말로 전송하여 신속하게 이상이 발생한 비콘 스캐너를 유지보수할 수 있도록 도모해주게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
1: 지하철 객실
101 - 103, 600: 모바일 기기
201 - 204: 비콘 스캐너
300: 블루투스 게이트웨이
400: 무선망
500: 지하철 서비스 서버
501: 수신부
502: 객실 이용자 정보 생성부
503: 경로정보 생성부
504: 서비스정보 전송부
505: 비콘 스캐너 점검정보 생성부
506: 데이터베이스

Claims (9)

  1. 비콘을 이용하여 지하철 정보를 안내해주는 시스템으로서,
    지하철 객실 내부에서 비콘 신호를 발생하며, 지하철 안내 앱을 통해 지하철 객실 현황정보 및 환승 안내서비스를 받는 모바일 기기;
    상기 지하철 객실에서 상기 모바일 기기로부터 송신되는 비콘 신호를 수신하고, 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하여 출력하는 비콘 스캐너;
    상기 비콘 스캐너로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망을 통해 지하철 서비스 서버로 전송하는 블루투스 게이트웨이; 및
    상기 무선망을 통해 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기로 전송해주는 지하철 서비스 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내시스템.
  2. 청구항 1에서, 상기 지하철 서비스 서버는 상기 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하되, 모바일 기기의 현재 위치 정보를 기반으로 객실 혼잡도가 낮은 객실까지 경로 안내 정보를 제공해주는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내시스템.
  3. 청구항 1에서, 상기 모바일 기기는 비콘 신호를 송신할 수 있는 전자 승차권을 구비한 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내시스템.
  4. 청구항 1에서, 상기 비콘 스캐너는 상기 모바일 기기로부터 송신된 비콘 신호(Adv.신호)를 수신하는 저전력 블루투스(BLE); 상기 저전력 블루투스를 통해 수신한 비콘 신호를 기초로 승객 정보를 생성하고, 생성한 승객 정보를 랜(LAN) 통신을 통해 상기 블루투스 게이트웨이로 전송하는 이더넷(ETHERNET)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내시스템.
  5. 청구항 1에서, 상기 지하철 서비스 서버는 상기 블루투스 게이트웨이로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 수신하고, 수신한 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하는 객실 이용자 정보 생성부; 상기 객실 이용자 정보를 기초로 사용자의 현재 위치 기반에 근거하여 혼잡도가 낮은 객실까지의 경로 정보를 생성하는 경로 정보 생성부; 상기 객실 이용자 정보와 상기 경로 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 모바일 기기에 전송해주는 서비스정보 전송부; 객실 혼잡 정보와 객실 이용자 정보와 지도 정보 및 경로 생성 알고리즘이 내장된 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내시스템.
  6. 청구항 1에서, 상기 블루투스 게이트웨이는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 상기 지하철 서비스 서버에 제공해주는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 하나의 청구항에 기재된 비콘을 이용한 지하철 안내시스템을 이용하여 지하철 정보를 안내해주기 위한 방법으로서,
    (a) 비콘 신호를 송신하는 모바일 기기에서 비콘을 발생하는 단계;
    (b) 지하철 객실에 설치된 비콘 스캐너에서 지하철 객실 내부에서 발생하는 비콘 신호를 수신하여 승객 정보를 생성하는 단계;
    (c) 지하철에 설치된 블루투스 게이트웨이에서 상기 비콘 스캐너로부터 출력되는 승객 정보를 객실별로 취합하여 객실 혼잡 정보를 생성하고, 생성한 객실 혼잡 정보를 무선망을 통해 지하철 서비스 서버로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 지하철 서비스 서버에서 상기 블루투스 게이트웨이로부터 전송된 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하여 모바일 기기로 전송해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내방법.
  8. 청구항 7에서, 상기 (d)단계의 지하철 서비스 서버는 상기 객실 혼잡 정보를 이용하여 객실 이용자 정보를 생성하되, 모바일 기기의 현재 위치 정보를 기반으로 객실 혼잡도가 낮은 객실까지 경로 안내 정보를 제공해주는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내방법.
  9. 청구항 7에서, 상기 블루투스 게이트웨이는 객실 혼잡 정보를 수집하는 비콘 스캐너와 객실 혼잡 정보를 전송하지 못하는 비콘 스캐너를 구분한 비콘 스캐너 상태정보를 상기 지하철 서비스 서버에 제공해주는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 지하철 안내방법.
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